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Las ventajas de los flejes de acero para las válvulas

Las nuevas investigaciones llevadas a cabo por la organización de I+D de SANDVIK han confirmado las ventajas derivadas del uso de flejes de acero Sandvik Hiflex™ para la fabricación de válvulas de lengüeta para compresores

sandvik

Las válvulas de lengüeta son uno de los componentes más importantes de los compresores y están presentes, por ejemplo, tanto en sistemas de aire acondicionado de vehículos como de equipos frigoríficos. Las válvulas de lengüeta, compuestas fundamentalmente por un resorte de acero pre-templado, están sometidas a cargas cíclicas muy elevadas durante la apertura y cierre de las mismas. En los últimos años, consideraciones de tipo económico y medioambiental han generado una serie de cambios en las condiciones de servicio de los compresores así como una demanda de eficacia en los mismos cada vez mayor, lo que puede conseguirse aumentando la carrera de la válvula o bien utilizando válvulas de un grosor inferior. La utilización de materiales para la fabricación de este tipo de válvulas que ofrezcan un nivel de rendimiento más elevado resulta esencial para hacer realidad estos avances.

La respuesta de SANDVIK ha sido el desarrollo y el lanzamiento de Sandvik Hiflex™, una nueva generación de flejes de acero inoxidable martensítico con contenido en cromo y un material tipo AISI 420 modificado. Este tipo de flejes ofrece una mayor resistencia a la fatiga y al impacto, en comparación con los materiales existentes, además de una excelente ductilidad.

Las tensiones cíclicas de flexión y de impacto son los dos factores principales que pueden originar el fallo de una válvula de lengüeta del tipo "succión y descarga".

Sandvik Hiflex muestra una mejora de hasta el 10% en cuanto a la resistencia a la fatiga por flexión y de hasta el 25% de mejora en cuanto a la fatiga por impacto, en comparación con los mejores materiales de la competencia disponibles en el mercado.

En la actualidad, además de estas ventajas ya conocidas, la organización de I+D de SANDVIK ha podido constatar la importancia que reviste la capacidad de amortiguación de los materiales con los que se fabrican las válvulas de lengüeta en lo que concierne a la resistencia a la fatiga por impactos. La amortiguación es un fenómeno o propiedad que controla la rapidez con la que una válvula de lengüeta deja de vibrar tras un impacto. Una elevada capacidad de amortiguación contribuye a una alta resistencia a la fatiga. Diversas pruebas han demostrado que las ondas de tensión, que pueden ocasionar fallos en las válvulas, se amortiguan o disminuyen más rápidamente en materiales con una elevada capacidad de amortiguación. Sandvik Hiflex presenta la capacidad de amortiguación más elevada, en comparación con todos los materiales sometidos a las pruebas, lo que sugiere que cuenta también con el mayor índice de resistencia a la fatiga.

Para satisfacer las demandas de la industria, y sintetizándolo en pocas palabras: un acero destinado a la fabricación de válvulas de lengüeta debe poseer un alto índice de resistencia a la tracción, además de una alta ductilidad y una elevada capacidad de amortiguación. Sandvik Hiflex reúne todas estas propiedades. Por ello, resulta especialmente adecuado para aplicaciones que requieren mucha carrera de válvula, así como en los compresores de los sistemas de aire acondicionado de los vehículos, que emplean dióxido de carbono, en los cuales intervienen elevadas presiones y temperaturas, y en los que el material con el que está fabricada la válvula se ve sometido a importantes exigencias.
Igualmente, el tipo de metalurgia de acero inoxidable de Sandvik Hiflex lo hace idóneo para aplicaciones en las que se requiere una elevada resistencia a la corrosión.

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